zelfbouw mosfet als schakelaar

[tritium]

hoi hobbyisten,

 

ik heb voor iemand een schakelingetje gemaakt wat snel is overleden, nu is de vraag: wat heb ik verkeerd gedaan.

 

het doel is een inverter van 24v dc naar 230 volt ac in en uit te kunnen schakelen dmv een knopje op het dashbord in een vrachtwagen.

 

de inverter is 2kw maar dat gaat de bestuurder niet gebruiken, dus hebben we hem afgezekerd op 63A

 

na een aantal keren schakelen is de mosfet kapot gegaat en was de drain+source 1 doorverbinding geworden van 0 ohm en van gate naar drain+source 50 ohm

 

het type fet heb ik niet bij de hand maar deze kon met gemak 200A schakelen en zat op een koelblok die tijden het testen niet eens warm werd (20A test)

 

gegeven va de fet:

Vds was rond de 50 volt

Vgs was 15 Volt max

Ids was +/- 200A

zeer lage Rds-on

 

zal de inverter misschien een te grote inschakelpiek hebben?

 

 

 

 

[ceesv]

Een en ander is natuurlijk speculatief wat er gebeurd is, ik zou beginnen met een dikke diode anti-parrallel aan de mosfet te schakelen.

[donpedro]

Using MOSFETs in Load Switch Applications - ON Semiconductor

 

Nog een voorbeeld schema hier: http://www.w6pql.com/high_current_solid-state_dc_switch.htm

 

Ook een beetje weinig info over de gebruikte power Mosfet en ik zou zeker de aansturing niet op deze manier doen.

25 december 2013 aangepast door donpedro

[Beobuddy]

Zeer interessant! Bedankt Donpedro!

 

De basis was wel bekend, maar de inschakelverschijnselen en het gebruik van een extra weerstand en condensator rond de gate waren dat nog niet.

[donpedro]

De opmerking die men ook maakt in dit AN is, dat de plek van de N-channel Mosfet met de drain aan de voedingsplus ligt en de source aan de load.

Bij het getoonde schema hangt de drain aan de load en de source aan massa.

Ook iets om eventueel eens over na te denken.

 

Het AN is behoorlijk uitgebreid en is denk ik wel een behoorlijke leidraad als het gaat om het ontwerpen van een degelijke DC power switch met een Mosfet. 

25 december 2013 aangepast door donpedro

[Beobuddy]

Dat viel mij ook op. De N-mosfet gedraagt zich dus als een NPN transistor op de basis, maar is niet beperkt vwb de stroom in 1 richting van collector naar emitor.

Hij (de mosfet) kan dus 2 richtingen op geleiden.

 

Duidelijk,  maar lichtelijk verwarrend..

[tritium]

bedankt voor de info, maar nu heb ik nog meer vraagtekens boven mijn hoofd hangen,

die n-channel mosfets schakel je open op de gate t.o.v. de source met max. 15volt, als ik daar nu een belasting tussen hang die variabel is, kan ik toch de gate niet goed uitsturen???

[Beobuddy]

Die drain hang je dan toch bij jou aan de kant van de belasting?En de source aan aarde?

25 december 2013 aangepast door Beobuddy

[donpedro]

[knip] maar is niet beperkt vwb de stroom in 1 richting van collector naar emitor.

Hij (de mosfet) kan dus 2 richtingen op geleiden.

 

Dat is dus niet het geval, stroom kan maar in 1 richting lopen!

Even iets meer in de theorie duiken zou ik zeggen.

 

Bij een P-channel mosfet is de sturing 'negatief' t.o.v. de drain, terwijl bij een N-channel  de sturing 'positief' is t.o.v. de drain.

 

Note: De source is de uitgang welke aan het pijltje vastzit.

 

Denk bij het opensturen aan de electronen stroom, als die in de richting van de pijl gaat zou je in een ON status terecht kunnen komen.

[Beobuddy]

Dacht dat de theorie er van vroeger wel in zat, maar in twijfel gebracht door specificaties van een mosfet met een +- 20 Vgs voltage.

Gelukkig. Blijft dat de mosfet nog steeds als een gewone schakelaar gezien kan worden met een Rds in geval van geleiding. N Channel als een NPN transistor bij positieve sturing en P channel bij een PNP transistor.

 

Nog meer verwarring. Want in het voorbeeld zie je duidelijk dat er een positieve of negatieve spanning gezet wordt op de gate t.o.v. de source, de zgn Vgs.

Jij hebt het over positief t.o.v. de drain. In dat geval zou bij een N-Channel op de gate altijd een hogere (klem)spanning moeten staan dan op de drain om hem in geleiding te brengen. Of is het soms : bij P-Channel negatief t.o.v. de drain en bij N-Channel positief t.o.v. de source?

[donpedro]

P-channel gaat in ON bij een negatieve Vgs en een N-channel gaat in ON bij een positieve Vgs.

 

Vergeet niet dat er een weerstand in de drain-line aanwezig is, die wel degelijk invloed heeft op de potentie van die drain.

 

Hopelijk maken de plaatjes die ik heb toegevoegd het iets duidelijker.

 

Maar hoe staat het met de TS, is die al iets verder opweg om zijn schakeling wel werkend te houden?

Wat is trouwens het gebruikte P/N van de mosfet, zodat we eens mee kunnen rekenen waar het fout gaat.

26 december 2013 aangepast door donpedro

[tritium]

ik heb de datasheet gevonden van de fet die ik heb gebruikt,

de komende 4 weken kan ik echter niks meer doen, want ik moet voor een tijdje weg naar het buitenland, ik zal het blijven volgen.

 

groet,

tritium

irfp7430pbf.pdf

[donpedro]

 

 

Vds was rond de 50 volt

Hopelijk klopt dit niet, want de max rating V(br)dss is min 40 Volt en zou wel iets hoger kunnen liggen, maar hou dat min gewoon aan. 

 

Application note 11158 van NPX: Understanding power MOSFET data sheet parameters

Denk dat je jezelf even moet verdiepen in sectie 2.4 "Limiting Values"

 

 

 

The limiting values table provides the range of operating conditions allowed for the

MOSFET. The conditions are defined in accordance with the absolute maximum rating

system (IEC60134). Operation outside of these conditions is not guaranteed, so it is

recommended that these values are not exceeded. Doing so runs the risk of immediate

device failure or reduced lifetime of the MOSFET. 

 

 

Application notes zijn vaak de life safers voor ons als het gaat om waarom dit en waarom dat.

Is soms wel taaie stof, maar de details waarmee circuits worden uitgelegd kan net dat kwartje zijn wat even moest vallen.

27 december 2013 aangepast door donpedro

[donpedro]

Als je even in je zoekmachine deze zoekterm gooit, dan komen er wat resultaten boven over hoe en wat: "calculate optimal operating point power mosfet"

 

Infineon Tech heeft wel een aardige application note AP99007, lekker basic 

[tritium]

nu heb ik na al deze informatie nog steeds niet gezien wat ik verkeerd heb gedaan @donpedro,

veel informatie, waarvoor dank, maar ik schakel hem echt in de verzadigede modus op mijn schakel methode.

 

ik zal eens de zener in de mosfet gaan paralellen, zoals ceesv heeft aanbevolen.

 

misschien heeft iemand een aanbeveling voor een nieuwe mosfet, aangezien deze nu kapot is...